Спосіб одержування гранульованого сухого картопляного пюре

39802 Винахід відноситься до харчової промисловості, до виробництва збезводнених гранульованих харчових продуктів і може бути використай при виробництві сухого пюре у вигляді гранул з картоплі, моркви, буряку та іншого. Відомі способи одержування сухого картопляного пюре (див.: Генин С.А. Новые виды сушеных продуктов из картофеля. - М.: Пищ. пром-сть, 1965. - С. 40-89; Ковалева B.C. Промышленное производство продуктов питания из картофеля. - К.: Урожай, 1987; а також А.с. № 561549, 780251, 563957), які відрізняються різними технічними засобами запобігання злипанню продукту в процесі його грануляції та збезводнювання, враховуючи, що найбільш характерною властивістю натурального картопляного пюре є його надмірна липкість. Залежно від заходів запобігання злипанню продукту різноманітні засоби одержання сухого картопляного пюре можливо поділити на дві групи: додання усієї масі продукту незлипаючої консистенції; додання поверхні продукту незлипаючої консистенції. До першої групи відносяться засоби, які передбачають сушіння, заморозку та змішування маси натурального картопляного пюре з сухим продуктом. Ці засоби забезпечують статичне становище вологи та температури в продукті, яке обумовлене відсутністю їхнього градієнту у центральних та периферійних частинах продукту. До другої групи відносяться засоби, які передбачають підсушування та нанесення сухого картопляного порошку на поверхню натурального картопляного пюре. Ці засоби забезпечують динамічне становище вологи в продукті, яке обумовлене наявністю градієнту у центральних та периферійних його час- тинах. Відомий засіб одержування сухого картопляного пюре у вигляді гранул (див.: А.с. № 563957, бюл. № 25 від 07.09.1977 з пріоритетом від 29.05.1975 (21), МКИ А23L1/216), який передбачає очистку, різання, варку, здрібнення картоплі у пюре, його грануляцію, підсушку до придбання гранулами нелипкості поверхні продукту і сушіння його до вологості 6-12%. Новизна і суттєві відмінні ознаки пропонова-ного засобу від прототипу можливо бачити з табл. 1. З табл. 1 бачимо, що пропонований засіб відрізняється від протиставленого використанням засобів підморожування поверхні картопляних гранул засобом конвективно-радіаційної підсушки поверхні підморожених картопляних гранул на першій стадії з послідуючою конвективною сушкою на другій стадії. Вказані засоби по підморожуванню та сушінню є новими і суттєво відрізняються від засобів прототипу. Завданням даного винаходу є удосконалення відомого способу шляхом інтенсифікації процесу сушіння й підвищення якості продукту. Поставлене завдання досягається завдяки тому, що одержані з натурального картопляного пюре гранули піддають перед сушінням конвек-тивному підморожуванню переважно в рухомому шарі, наприклад, падаючому, до придбання ними нелипкої поверхні, а сушіння гранул виконують у дві стадії, першій з яких здійснюється конвективно-радіаційним засобом до збезводнення поверхневого підморожуваного шару продукту із зберіганням його нелипкої поверхні, а другий – конвек-тивним засобом до досягнення вологості 6-12%, при цьому в обох стадіях продукт висушують переважно у рухомому шарі, наприклад, киплячому. При цьому картопляні гранули піддають поверхневому підморожуванню холодним повітрям з температурою від -5°С до -15°С, швидкості його руху від 1,0 до 2,0 м/с протягом 0,1-3,0 хвилин. Першу стадію сушіння картопляних гранул виконують при температурі сушильного агенту 200-100°С, швидкості його руху 10-1,0 м/с та інтенсивності потоку інфрачервоного випромінювання 5-0,5 Вт/см2 упродовж 0,1-1,0 хвилини. Другу стадію сушіння картопляних гранул виконують при температурі агенту сушіння від 100 до 50°С, швидкості його руху 2,0-5,0 м/с упродовж 10-15 хвилин. Інтенсивність збезводнення картопляних гранул визначається величиною їхньої питомої поверхні, тобто відношенням їхньої поверхні до маси. Із збільшенням питомої поверхні гранул зменшується тривалість їхнього сушіння. При підморожуванні картопляних гранул волога на їхній поверхні замерзає, що обумовлює утворення кристалів льоду. В зв'язку з тим, що лід займає дещо більший простір, ніж вода, утворені кристали деформують периферійну частину гранул. Одержані гранули характеризуються динамічним станом температури, обумовленим наявністю її градієнту в центральних та периферійних частинах, що потребує негайного здійснення процесу їх сушіння. На першій стадії сушіння кристали льоду перетворюються у пар, і периферійна частина картопляних гранул придбає пористу структуру, яка збільшує їх питому поверхню в 2-3 рази. Наприклад, питома поверхня гранул діаметром 5 мм збільшується з 1,2 до 2,3-3,5 м2/кг, що відповідає величині питомої поверхні гранул діаметром 1,5-2,5 мм. Тому сушіння гранул, які піддані криогенній обробці, здійснюється значно інтенсивніше, ніж необроблених. Після першої стадії сушіння гранули зберігають нелипку поверхню за рахунок зниження її вологості до 40% і менше. Застосування на початку другої стадії сушіння високої температури обумовлює інтенсивне випарювання існуючої у продукту вологи, що забезпечує утворення пористої структури гранул у її центральній частині. При цьому питома поверхня гранул діаметром 5 мм зростає до 5-10 м2/кг, що відповідає величині поверхні гранул діаметром 0,6-0,3 мм. Таким чином, усередині та наприкінці другої стадії сушіння також забезпечується інтенсифікація процесу збезводнення гранул. 39802 Доцільність комбінування раціональних засобів, режимів та параметрів у пропонованому випадку забезпечує одержання продукту високої якості з новими споживчими властивостями, які визначені практично миттєвим відновленням картопляних гранул у вигляді пюре при їх кулінарній обробці. Режими й параметри здійснення технологічних процесів пропонованого способу мають суттєві відмінності від прототипу, що бачимо з порівняльної табл. 2. З табл. 2 бачимо, що пропонований спосіб суттєво відрізняється від прототипу режимами і параметрами здійснення технологічних процесів, які також визначають його новину. Приклад здійснення пропонованого способу Свіжозготовлене картопляне пюре з вологістю 80%, одержане засобом очистки, нарізання, варки та здрібнення картоплі, гранулювання у частинки діаметром 3 мм з питомою поверхнею 2 м2/кг. Одержані картопляні гранули піддають підморожуванню холодним повітрям з температурою мінус 14°С, швидкістю його руху 2 м/с упродовж 0,2 хвилини до придбання ними нелип-кої поверхні за рахунок перетворення вологи в лід у периферійній частині гранул. Далі піддають криогенній обробці картопляні гранули, а потім сушінню у дві стадії. На першій стадії здійснюють конвективно-радіаційну сушку картопляних гранул у киплячому шарі гарячим повітрям з температурою 200°С, швидкістю його руху 3,0 м/с та інтенсивністю потоку інфрачервоного випромінювання 2 Вт/см2, упродовж 0,3 хвилини до збезводнення поверхнього шару продукту до вологості 30%. Далі на другій стадії продукт піддають конвективному сушінню в киплячому шарі гарячим повітрям спочатку з температурою 100°С і поступовим її зниженням наприкінці до 50°С, з швидкістю повітря 5 м/с упродовж 12 хвилин до вологості продукту 10%. Пропонований спосіб одержання сухого картопляного пюре у вигляді гранул, порівняно з відомими способами, дозволяє інтенсифікувати процес сушіння і поліпшити якість продукту, що забезпечує його технологічну та економічну ефективність і доцільність. Пропонований спосіб може бути використаний при виробництві сухого пюре у вигляді гранул не тільки картоплі, але й моркви, буряку та інших культур. 39802 Таблиця 1 № 1 2 3 4 5 Пропонований спосіб Одержування картопляного пюре Грануляція картопляного пюре Конвективне підморожування поверхні картопляних гранул Конвективно-радіаційна підсушка поверхні підморожених картопляних гранул Конвективне сушіння картопляних гранул № 1 2 3 4 5 Протиставлений спосіб Одержування картопляного пюре Грануляція картопляного пюре Конвективно-радіаційна підсушка Конвективно-радіаційна сушка в осцильованому режимі Таблиця 2 № 1 Найменування Процес 2 Температура холодоносія Швидкість холодоносія Тривалість процесу Процес, перша стадія сушіння 3 Шар продукту Температура теплоносія: на початку наприкінці Швидкість теплоносія: на початку наприкінці Інтенсивність потоку інфрачервоного випромінювання: на початку наприкінці Тривалість процесу: на початку наприкінці Процес, друга стадія сушіння Шар продукту Температура теплоносія: на початку наприкінці Швидкість теплоносія Інтенсивність потоку Інфрачервоного випромінювання Тривалість процесу Пропонований спосіб Конвективне підморожування поверхні Картопляні гранули рухомий падаючий шар мінус 5-15°С 1-2 м/с 0,1-3 хв Конвективно-радіаційне сушіння поверхні підморожених картопляних гранул Рухомий, киплячий Протиставлений спосіб Немає Немає Немає Немає Немає Конвективно-радіаційне сушіння непідморожених картопляних гранул Не вказаний 100-300°С 200°С 100°С 2,0-10,0 м/с 10 м/с 1,0 м/с 5,0 Вт/см2 0,6 Вт/см2 1,0-3,0 Вт/см2 0,5-2,0 хв 0,1 хв 1,0 хв Конвективне сушіння картопляних гранул Рухомий, киплячий Конвективно-радіаційне сушіння картопляних гранул Киплячий з осцильованим режимом 250°С 100°С 50°С 2,0-5,0 м/с 1,0-5,0 м/с Немає 10-15 хв 0,5-2,0 Вт/см2 5,0-30,0 хв